大型汽轮机级流型及其判别准则

详细论述了汽轮机变工况核算的技术难点,提出了级流型概念,导出了定熵流级流型判别准则,发现级流型是级的固有属性。级流型概念的提出、判别准则的出现以及级流型是级固有属性的揭示,丰富了汽轮机变工况理论。     

基于均匀设计的供热机组安全运行区的计算方法

在线计算汽轮机安全运行区对供热机组参与电网"调峰调频"至关重要。传统热力性质工况图以供热抽汽流量、汽轮机低压缸排汽流量确定汽轮机工作点,但现场缺少这两个信号的测点或测量不准确。分析机组发电功率、主蒸汽流量、供热抽汽压力、供热抽汽流量、汽轮机低压缸排汽流量之间的约束关系,建立发电功率、主蒸汽流量、供热抽汽压力对供热抽汽流量、汽轮机低压缸排汽流量的多元拟合模型,并结合均匀设计确定决定机组安全运行区的典型工况点。误差分析表明,该方法拟合精度接近热平衡方法。     

基于PSO-Elman神经网络的汽轮机排汽焓在线预测计算

Elman神经网络作为一种动态递归网络被应用到汽轮机排汽焓在线预测计算中,以两汽轮机组末级抽汽及排汽焓值为例进行了在线计算,证明了该方法能够准确地在线预测汽轮机排汽焓值,具有训练速度快、结构简单、精度高的特点,是一种行之有效的预测方法.同时依据BP算法陷入局部极小值的缺点,提出了利用粒子群算法的全局寻优能力优化Elman网络连接权值系数的方法,仿真结果表明：利用PSO-Elman神经网络可以建立精度更高的预测模型.     

汽轮机低真空供热时最末级的运行特性分析

首先对现有的汽轮机变工况热力计算方法进行了改造,使其适用于汽轮机低真空供热工况。然后,利用改进的变工况热力计算方法对CC12汽轮机低真空供热后最末级的理想焓降、前后压差、反动度及轴向推力进行了计算。计算结果表明,汽轮机低真空供热后,无论采用哪种方法来确定变工况后最末级的反动度,相对于原设计背压0.00502MPa,最末级的轴向推力都是减小的。     

基于改进型粒子群算法的空冷机组运行参数优化研究

直接空冷机组运行参数对其热经济性具有较大影响,基于机组配汽方式及环境因素确定其最佳值,对实现节能降耗具有较大意义。以NZK600-24.2/566/566机组为例,建立供电效率最大为目标函数,通过建立机组及其风机系统变工况计算模型,利用改进型粒子群优化算法,确定最佳运行参数。结果表明:随着机组负荷或环境温度的增加,最佳初压、排汽压力及各段抽汽压力随之升高,反之降低;当环境温度高于20℃时,对机组运行参数影响较为突出;在较低环境温度下,机组排汽压力低于末级极限压力时,需停运部分风机;在相同负荷下,随着环境温度或风速的提高,机组供电效率逐渐下降。通过优化运行参数,能为机组经济运行提供一定参考。     

基于VC＋＋的汽轮机经济性指标计算系统

为提高汽轮机运行的热经济性．研制汽轮机经济性指标计算系统．采用功率平衡方程式反推与曲线拟合相结合的方法计算汽轮机的末级排汽焓，解决了排汽湿度难以测量的问题．利用VC＋＋编制计算汽轮机经济性指标的可视化程序，并将程序应用于300MW中间再热冷凝式汽轮机。所得结果与厂家提供的设计值吻合较好．     

大型燃煤电站回热系统抽汽流量优化研究

为了提高机组热经济性,对回热系统抽汽流量进行了优化。通过理论分析,建立了级组通流特性变工况模型、级组效率变工况模型、加热器变工况模型、凝汽器变工况模型,从而能够计算全工况下的机组能耗。为了增强遗传算法的全局搜索能力,对基本遗传算法进行了改进。以改进遗传算法为优化理论,抽汽流量为优化变量,汽轮机热耗率为优化目标进行了系统整体优化。优化结果表明:热耗率优化量随着负荷的升高逐渐减小,最小优化量为22.7 k J/(k W·h),最大为50.1 k J/(k W·h)。高压加热器优化后的抽汽流量均低于优化前的抽汽流量;低压加热器优化后的抽汽流量均高于优化前的抽汽流量。该方法对降低机组能耗具有一定的参考意义。     

双列调节级变工况对汽流弯应力的影响

汽轮机双列调节级的工作环境极为恶劣,其动叶的汽流弯应力计算是叶片强度振动的重要问题。在汽轮机变工况时,由于焓降、流量的改变,调节级动叶汽流弯应力将发生重大变化。研究了调节级背压、负荷以及蒸汽参数对汽流弯应力的影响。计算结果表明,调节级背压的减小会增大动叶的汽流弯应力,其中第二列动叶的增幅大于第一列;在第一组喷嘴即将达到临界流量时,动叶汽流弯应力最大;在初参数焓变化不大的情况下,汽流弯应力与蒸汽压力成正比关系。     

330MW机组余热利用热泵供热改造技术

通过低温热能回收热泵改造技术,以凝汽器出口循环水为余热源、汽轮机采暖抽汽为驱动热源,余热和抽汽共同将热网回水温度提高到80℃。再进入热网换热器继续提高温度,达到供热要求。由于利用了循环水余热,机组排汽热损失减小,热耗降低。若机组(抽汽550 t/h)背压提高到9.1 k Pa运行,热泵利用该机组70%的循环水余热,机组热耗将下降22.6%。     

300MW机组运行方式分析

通过对300 MW机组汽轮机定压运行和滑压运行变工况热力计算程序的编制,计算出了在定压运行和滑压运行方式下调节阀门压损、调节级相对内效率、给水泵耗功、热耗率等各项指标,通过对上述各项经济指标的分析比较,得到了机组滑压运行的最佳运行方式,进而确定了机组变负荷运行方式。同时也分析了滑压运行对机组安全性的影响。     

汽轮机调节级临界压比特性

为了实现汽轮机负荷的精确控制,提升自动发电控制(AGC)与一次调频能力,消除功率波动源,提高安全可靠性,通过理论计算准确得到汽轮机调节级的临界压比,研究级临界压比与流量、反动度和速比之间的关系,分析新蒸气参数、机组配气方式、结构尺寸对调节级临界压比的影响.得出调节级中全开阀后的喷嘴组最先达到临界,级临界压比是只与调节级结构尺寸有关的常数,与新蒸气参数、机组配气方式无关.对部分配气方式进行优化,消除不同配气方式之间的流量偏差,将流量误差控制在1%以内.以某600 MW超临界汽轮机为例,通过与流量特性试验、实际运行数据的对比,验证了理论计算和分析的准确性.     

湿蒸汽流场下介入式探针振动数值模拟

介入式探针在汽轮机末级与湿蒸汽流场相互影响,采用双向流固耦合技术对该三元流动问题进行数值分析,研究探针在湿蒸汽流场下的受力情况和振动特性. 利用Workbench平台搭建流固耦合模型,采用基于湍流剪应力输运的k-ω模型以提高计算精度. 计算结果表明：探针在X、Y、Z方向的振动周期略有波动,最大振幅分别为0.28 mm、4.75和5.50 μm. 由于光学探针结构特殊,探针前端测量区域受到压差作用力很小,前端的形变量增长率有所降低. 在振动过程中,探针背流方向约2/3探针长度处应力值最大,该值远低于探针材料的许用应力,且在计算工况下不会引发共振效应.     

主蒸汽温度与热耗修正曲线的变工况计算法

机组实际运行中,主蒸汽温度不可避免地偏离基准值而影响机组的热耗率.以汽轮机变工况理论为基础,结合热力系统计算,采用MATLAB编程,计算得到了机组主蒸汽温度与热耗修正曲线.与汽轮机制造厂提供的曲线对比,结果表明方法具有一定的计算精度,简单实用,能够满足工程实际的需要.     

蒸汽发生器堵管对装置功率影响研究

立式自然循环蒸汽发生器U形管的堵管维修会影响到蒸汽发生器的工作效率．文中以蒸汽发生器堵管对核动力装置功率影响研究为目的,通过对一回路侧水阻力计算和二回路侧热工计算,对不同堵管量下,蒸汽发生器一回路冷却剂流量、二回路侧工作压强、蒸汽产量、蒸汽品质以及汽轮机有效功率的变化进行了详细的计算,得到各变量相应曲线．根据计算结果对变化规律进行了分析,对蒸汽发生器的设计、维修技术的分析处理提供了重要的依据．     

主汽压变化对汽轮机热耗率影响的修正分析

以火电厂热经济性的统一物理模型和数学模型为基础,根据多元扰动下的热力系统能效分析模型得到主蒸汽压力对热耗率修正的计算模型,并以某660 MW机组为例,计算并绘制了三阀全开工况下主蒸汽压力对热耗的修正曲线,与厂家提供的曲线进行对比,主蒸汽压力计算区间为23.8～24.6 MPa,当主蒸汽压力为23.8 MPa时误差达到最大为0.058 32%,能够满足工程实际的需要,验证了模型的正确性。计算并绘制了不同工况下主蒸汽压力对热耗的修正曲线,分析得出负荷越低,主蒸汽压力的偏离对热耗率的影响越大。     

汽流偏角对蒸汽湿度测量的误差分析

为了准确研究汽流偏角对湿度测量误差的影响,采用计算流体力学软件FLUENT模拟分析了一定排汽压力和颗粒尺寸下,不同蒸汽流速和汽流偏角对测量误差的影响。结果表明:当汽流偏角较小时,测量误差受蒸汽流速的影响较小,受汽流偏角的影响较大,测量误差小;当偏角较大时,误差不仅与汽流偏角有关,而且受蒸汽流速的影响明显,测量误差偏大。减小谐振腔的安装偏角,能有效减小湿度测量的误差;汽轮机处于变工况运行时,通过进行测量误差修正,能使湿度测量达到较高的精度。     

蒸汽密度数学模型在线温压补偿蒸汽流量分析

介绍了采用微型计算机对过热蒸汽流量进行在线温压补偿的优越性，影响过热蒸汽流量测量的因素和水蒸汽密度数学模型的建立，进而分析了采用微机在线温压补偿的蒸汽流量测量的总误差。     

蒸汽轮机末级应用海豚型静叶的数值仿真

分别对海豚型叶型和常规设计的蒸汽轮机叶型进行了一级全三维气液两相数值计算,对比发现所设计的海豚型叶型在改善常规叶型流场的气动性能、提高汽轮机轮周效率的同时,可以提高流道内叶片段区域的湿蒸汽干度,改善流道内湿蒸汽的分布。海豚型叶型具有短的扩压段,使激波和附面层干扰区域具有更强的防汽流脱落能力,这样可减少此区域内水膜被高速汽流急剧撕裂成二次水滴的可能。海豚型叶型通道内湿蒸汽湿度沿叶高的分布特点有利于在叶片上表面开设除湿槽,进行高效除湿。